인간의 신체동작과 인지, 언어, 감각 등 모든 입출력이 집중 처리되는 `뇌'가 결국은 수십 밀리볼트(㎷) 정도의 미세한 전기흐름을 통해 동작한다는 것은 잘 알려진 사실이다. 과학계는 뇌신경 신호를 실시간으로 해석하고 활용해 생각만으로 로봇이나 기계를 제어할 수 있는 뇌-기계 인터페이스(BMI) 기술을 미래 인간 삶을 바꿔놓을 핵심 기술 중 하나로 꼽는다. 국내 연구진들이 BMI 기술을 실용화하기 위한 연구에서 구체적인 성과를 속속 내놓고 있다.
생체신호 처리기술 기업인 락싸 연구팀은 10대 후반에서 60대 후반까지 건강한 한국인 300명을 대상으로 뇌파(뇌의 전기신호)와 광용적맥파(헤모글로빈에서 흡수하는 빛의 양 변화를 측정한 것으로 자율신경기능 분석에 활용됨)를 분석해 1509개의 뇌파, 맥파 분석지표를 표준화하고, 이를 기반으로 BMI 기술 제품화에 나선다고 11일 밝혔다.
뇌파는 뇌노화 검사, 학습능력 검사, 뇌파게임, 집중력 모니터링 등에 다양하게 활용될 수 있고, 맥파도 스트레스 검사, 이완훈련 등에 쓰일 수 있어 락싸 측은 두뇌 검사용 헤어밴드, 반지형 센서를 이용한 스트레스 검사기술 등을 상용화해 나갈 계획이다.
이 회사는 서울아산병원을 통해 총 300명을 대상으로 임상시험을 실시했다. 뇌파 검사를 통해 머리에 8개의 전극을 연결, 안정ㆍ각성ㆍ주의ㆍ고차인지 등 4가지 검사를 해 총 1467개의 뇌기능 분석지표를 추출했다. 맥파에서는 심박변이도와 가속도맥파 분석을 통해 총 42개의 자율신경 분석지표를 추출했으며, 이후 통계 처리를 통해 정상여부 판별이 가능한 성별, 연령대별 표준범위를 확보했다.
락싸측은 "이 기술은 IT기기와의 융합을 통해 u헬스케어, 이러닝, 문화콘텐츠, 게임 등에도 폭넓게 적용될 수 있을 것"이라고 밝혔다.
한림대 의대 신형철 교수팀은 뇌 속에 직접 전극을 심어서 정보를 파악하는 BMI 기술을 동물에 적용한 연구를 하고 있다. 신 교수팀은 특히 말하는 강아지 `슈퍼독' 등 인간과 상호작용하고 교감하는 동물 연구에 집중하고 있다. 또 태생적으로 후각이 민감한 개의 후각 신경계에 전극을 심어 암환자 판별, 시료 분석 등에 적용하는 연구도 할 계획이다.
신 교수는 "민물장어는 수중의 냄새를 잘 맡고 연어는 천재적인 내비게이션 능력을 갖고 있다"며 "동물에 BMI 기술을 적용하면 동물이 가진 환경 최적화된 신경계를 인간의 능력으로 가져올 수 있을 것"이라고 말했다.
고려대 김법민 교수팀은 머리에 LED와 유사한 근적외선을 쪼여준 후 돌아오는 빛의 변화를 관찰해 뇌의 기능 판별, 질병진단, 게임 등에 활용하는 근적외선 분광기술을 연구하고 있다. 이밖에 서울대 정천기 교수팀은 간질환자의 정확한 진단과 치료를 위해 뇌 표면에 평판 형태의 전극을 설치해 부위별 전기를 측정함으로써 치료에 활용하고 있다.
신형철 교수는 "외과적 시술 없이도 기술 적용이 가능한 비침습적 기술이 발달되면 BMI가 인간의 능력 업그레이드에 다각도로 활용될 전망"이라고 밝혔다.
안경애기자 naturean@
<저작권자(c)디지털타임스. 무단전재-재배포금지.>
